组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理对杨树茎生长发育的影响

作     者：寇焙森 程萌萌 郭雪琴 葛彬 刘迪 陆海 李慧 KOU Bei-sen;CHENG Meng-meng;GUO Xue-qin;GE Bin;LIU Di;LU Hai;LI Hui

作者机构：林木遗传育种全国重点实验室北京100083 树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 

出 版 物：《生物技术通报》 (Biotechnology Bulletin)

年 卷 期：2025年第41卷第1期

页      面：240-251页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFD2200900) 国家自然科学基金面上项目(32371833) 

主　　题：转录组 组蛋白乙酰化 TSA 细胞壁 84K杨树 

摘      要：【目的】探究组蛋白乙酰化修饰在杨树茎生长发育中的分子机制。【方法】利用组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(trichostatin A, TSA)对84K杨树(Populus alba×P. glandulosa)进行不同时间处理,采用Western blot检测杨树茎中组蛋白乙酰化水平变化情况,然后用RNA-Seq技术对其茎中基因表达谱进行转录组分析,最后利用石蜡切片和扫描电镜观察木质部的表型变化。【结果】Western Blot结果表明2μmol/L TSA处理2 h能明显提高茎中组蛋白H3的乙酰化水平,随着TSA处理时间延长,组蛋白H3的乙酰化水平进一步升高。转录组结果显示,TSA处理2 h、12 h共得到5 625个差异基因表达,其中2 h上调基因2 158个,下调基因1 556个;12 h上调基因905个、下调基因1 006个。GO功能分析发现,差异上调基因主要富集在细胞壁组分,DNA结合转录因子活性;差异下调基因主要富集在光合作用、响应非生物刺激等词条;KEGG通路分析发现差异上调基因显著富集到木质素合成等通路。表型分析结果显示,相较于未处理组,TSA处理导致植株高度下降9.03%,但是茎直径和木质部厚度未见显著性差异。【结论】组蛋白H3乙酰化水平上升通过促进转录活性或细胞壁相关基因的表达来参与杨树茎的发育,从而影响植株的高度。